内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系油气地质条件初探
卢进才，魏仙样，魏建设，李玉宏
LU Jin-cai,WEI Xian-yang,WEI Jian-she,LI Yu-hong
中国地质调查局西安地质调查中心，陕西西安710054
Xi'an Center of Geological Survey,China Geological Survey,Xi'an 710054,Shaanxi,China
摘要：在对额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系的分布特征、岩性特征和沉积环境进行初步研究的基础上，通过对烃源岩展布、有机质丰度和热演化史的研究，结合储、盖条件与保存条件评价，总结了区内石炭系—二叠系油气地质条件。区内残留了厚数千米的上石炭统—上二叠统，岩性组合为碎屑岩+碳酸盐岩+火山岩，反映了裂谷型盆地的沉积特征。广泛发育的浅海陆棚相泥页岩具有较好的生烃条件，以Ⅱ—Ⅲ类干酪根为主，TOC 含量中等，R o 一般为0.79%~1.08%，烃源岩演化以成熟为主，部分剖面受构造动力作用的影响达到过成熟。受盆地沉积与演化的控制，区内发育滨岸相砂砾岩、台地斜坡相生物碎屑灰岩、火山碎屑岩（或火山角砾岩）、火山熔岩、风化壳等多种类型的储集层。广泛分布的白垩系为良好的区域盖层，主要成烃期之后的构造作用以坳陷沉降或挤压抬升为主，有利于油气系统的保存。获得了一些与石炭系—二叠系烃源岩有关的油气赋存的信息，显示区内石炭系—二叠系具有良好的油气资源前景。
关键词：内蒙古；额济纳旗及邻区；石炭系—二叠系；烃源岩；储集层；残留厚度；油气地质条件中图分类号：P534.45；P534.46；P618.13
文献标志码：A
文章编号：1671-2552（2010）02/03-0330-11
Lu J C,Wei X Y,Wei J S,Li Y H.Petroleum geological conditions of Carboniferous-Permian in Ejina Banner and its vicinities,western Inner Mongolia,China.Geological Bulletin of China,2010,29(2/3):330-340
Abstract:Based on preliminary study of distribution,lithologic features and sedimentary environment of Carboniferous-Permian in Ejina Banner and its vicinity,the paper mainly take studies on distribution of source rocks,organic matter abundance and thermal evo -lution history,combining with the evaluation of reservoir,cap and preservation conditions,then the authors summarize the Carbonif -erous-Permian petroleum geological conditions of the study area.There is several meters remnant in thickness of Upper Carbonifer -ous-Upper Permian in this area,the lithologic association is clastic rocks-carbonate rock-volcanic rock,which shows the sedimenta -ry characteristics of rift basin.The shale of neritic shelf fades is widely developed in this area,and the shale has good hydrocarbon gen -eration conditions,the Kerogen type is dominated by Ⅱ-Ⅲtype,middle content of organic carbon,general vitrinite reflectance rang -ing from 0.79%to 1.08%.The evolution level of hydrocarbon source rocks is mature,which of some seismics is overmature,because of the effect of the tectonic dynamics.Controlled by the sedimentary and evolution of basin,there are several types of reservoir,in -cluding shoreside glutenite,platform slope bioclastic limestone,pyroclastic rock (volcanic breccia),volcanic lava,and weathering crust.Cretaceous widely distributed is good regional cap,and tectonism after the main hydrocarbon-generating stage were mainly depres -sion-sedimentation,extrusion and uplift,which was benefit for hydrocarbon preservation.And also gain the hydrocarbon occurrence information related with Carboniferous-Permian source socks,this shows that there is good prospects for hydrocarbon resources.Key words:Inner Mongolia;Ejina Banner and its vicinity;Carboniferous-Permian;hydrocarbon source rocks;reservoir;remnant thickness;petroleum geological conditions
地质通报
GEOLOGICAL BULLETIN OF CHINA
第29卷第2~3期2010年3月Vol．29，No．2~3Mar.，2010
收稿日期：2009-06-25；修订日期：2009-08-31
地调项目：中国地质调查局国土资源大调查项目、西北地区中小盆地群油气资源远景调查项目（编号：1212010733506）资助作者简介：卢进才（1961-），男，教授级高级工程师，从事石油天然气勘探与开发研究。E-mail ：shiyou2002@https://www.doczj.com/doc/0411591841.html,
·能源地质·
第29卷第2~3期
近年来，中国新疆北部的准噶尔盆地、三塘湖盆地油气勘探于石炭系—二叠系中不断有新发现和新成果，同属天山-兴安造山系的额济纳旗及其邻区与新疆北部地区具有类似的沉积背景与构造演化特征，但油气地质工作程度极低。中国地质调查局启动的《西北地区中小盆地群油气资源远景调查》项目，首次在额济纳旗及其邻区开展了以石炭系—二叠系为主要目的层的油气基础地质调查，取得了一些新的认识，为进一步开展工作提供了依据。
1地质背景
1.1大地构造位置
研究区构造位置位于天山-兴安华力西造山系的北山-蒙古-吉林造山带[1]，包括北天山裂谷裂陷带、中天山-马鬃山构造岩浆岩带、阿尔金-北山裂谷带、巴丹吉林裂陷（裂谷）带等次级构造单元（图1）[2]。1.2构造与沉积演化
研究区构造与沉积演化经历了太古宙—古元古代结晶基底形成阶段和前南华纪沉积变质基底形成阶段。沉积盖层发育经历了南华纪—早中泥盆世洋陆演化阶段、晚泥盆世—二叠纪后造山伸展阶段和三叠纪之后的陆内造山演化阶段。形成了古生代与中生代的叠合盆地。晚泥盆世—二叠纪后造山伸展阶段沉积了巨厚的火山岩+碎屑岩+碳酸盐岩建造，尤其是石炭系—二叠系，以浅海陆棚相和碳酸盐台地相沉积为主，有利于烃源岩的发育，是油气地质调查值得重视的层段。
2地层沉积特征
2.1地层岩性特征
研究区石炭系—二叠系属准噶尔-兴安地层大区的内蒙古-吉林地层区，包括北山（六驼山、金塔）、额济纳旗（雅干）、哲斯（因格井-海力素）等地层小区[3-4]，主要残留了上石炭统小独山阶—上二叠统吴家坪阶，咸宁统及其以下地层在北山及其以西地区出露广泛（图2），额济纳旗以东地区仅个别点有出露，而且出露层段较少。具有油气地质意义的是六驼山-古硐井-鼎新镇一线以东中生界覆盖区，因此，本文以雅干地区为重点，以上石炭统小独山阶—上二叠统吴家坪阶为主要目的层对地层岩性特征进行综述（表1）。
（1）阿木山组：阿木山组年代地层为晚石炭世小独山阶—早二叠世紫松阶，在研究区分布广泛，在六驼山和努尔盖一带为英安岩、英安质凝灰熔岩角砾岩夹砂砾岩，厚度大于1500m。在额济纳旗及其以东地区，阿木山组分为3个岩性段，下段为灰绿色安山岩、流纹岩夹硬砂岩、长石砂岩、粉砂质泥岩及薄层灰岩，厚度变化大，最厚达2500m以上。中段为碳酸盐岩段，发育灰色砂（砾）屑灰岩、鲕状灰岩、生物碎屑灰岩夹钙质砂岩、泥岩，厚度变化大，一般600~ 1000m。上段由多个下粗（粉—细砂岩夹薄层灰岩）上细（暗色泥页岩）的正旋回构成，每个旋回20~ 40m，泥页岩发育，夹薄层灰岩，是重要的烃源岩层段，厚600~900m。
（2）埋汗哈达组：埋汗哈达组年代地层相当于隆林阶—罗甸阶，分布在杭乌拉—芒罕超克及其以西地区。六驼山、五道明地区为一套以泥页岩为主的细碎屑岩夹砂砾岩与灰岩。芒罕超克地区为一套以砂砾岩为主的粗碎屑岩。雅干—杭乌拉地区分为3个岩性段，下段为以泥页岩为主的碎屑岩，具有粗—细—粗的粒度变化特征，中部发育多套厚层泥页岩，为良好的烃源岩，厚800~900m；中段为生物碎屑灰岩、泥晶灰岩、砂屑灰岩夹硅质岩与薄层砂岩，厚500~600m；上段为石英砂岩、泥质粉砂岩与灰色泥岩夹泥灰岩、泥晶灰岩，厚300~400m。
（3）阿其德组：阿其德组年代地层相当于祥播阶—冷坞阶，分布范围与埋汗哈达组相同。因格井地区为以厚层砾岩为主的粗碎屑岩夹流纹质凝灰熔岩、安山岩、玄武岩。六驼山地区与雅干地区岩性组合特征相近，下部为深灰绿色长石质硬砂岩、钙质凝灰质砂岩夹玄武岩、英安岩、英安质玄武岩，厚600~ 800m；上部为灰绿色安山岩夹长石硬砂岩、长石石英砂岩及薄层灰岩，厚1200~1800m。
（4）哈尔苏海组：哈尔苏海组年代地层相当于吴家坪阶，分上下2段。下段为灰黑色泥岩、粉砂质泥岩，透镜状灰岩夹薄层灰岩，横向岩性变化大，可相变为流纹质凝灰熔岩、英安质凝灰熔岩，局部浅变质，厚600~850m；上段为灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、生物灰岩夹含砾长石质硬砂岩，厚度大于1000m。
2.2火山岩的特征
研究区石炭纪—二叠纪火山岩以中酸性、中性火山岩发育为特征，以火山熔岩为主，代表大陆裂谷或大陆伸展环境[5]。
石炭纪大陆裂谷发育的主要时期为德坞期和小
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图1额济纳旗及邻区构造单元划分图
F i g .1D i v i s i o n o f t h e t e c t o n i c u n i t s o f E j i n a B a n n e r a n d i t s v i c i n i t y
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第29卷第2~3期表1研究区岩石地层对比关系
Table 1Contrast relation of lithostratigraphy in the study area
图2剖面位置图
Fig.2Location of cross section
1—新生界；2—中生界；3—上古生界；4—下古生界；5—古生界；6—中元古界；7—古中元古界；8—古元古界;9—元古宇；10—新太古界－元古宇；11—新太古界；12—超基性岩；13—火山岩；14—地名；15—剖面位置
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图3额济纳旗及邻区晚石炭世—晚二叠世沉积相图
Fig.3The depositional phase diagram of Late Carboniferous-Late Permian in Ejina Banner and its vicinity
1—剖面位置；2—古陆及其界线；3—低幅度隆起；4—沉积相界线；5—海洋盆地/裂谷扩张脊；6—碎屑岩-碳酸盐岩组合；7—碎屑
岩－火山岩－碳酸盐岩组合；8—火山岩－碎屑岩组合；9—碎屑岩组合；10—浅海相；11—滨海相；12—过渡相；13—河流相
独山期，代表性火山岩发育层位主要为白山组上段和阿木山组（额济纳旗以东地区为阿木山组下段）。北山地区火山岩分布较额济纳旗以东地区广泛，前者厚度在5000m 以上，后者厚度一般为1000~2000m 。
二叠纪大陆裂谷发育的主要时期为孤蜂期晚期－冷坞期，代表性火山岩发育层位为阿其德组上段。火山岩发育程度在额济纳旗以东地区与北山地区差别不大，一般厚度为2000~4000m 。
2.3主要层段的沉积相平面展布
根据对研究区出露的石炭系—二叠系主要露头
剖面测量（或调查）取得的岩石学、沉积构造特征和微量元素、薄片分析等成果资料，编制了晚石炭世—晚二叠世的沉积相平面展布图（图3），其沉积受阿拉善古陆和北西方向海侵的控制，而且不同时期环境与沉积相存在差异。晚石炭世小独山期—早二叠世罗甸期，残留的马鬃山古陆对研究区西部沉积环境与沉积相有一定的控制作用，随着海侵作用的加强，到晚二叠世祥播期马鬃山古陆消失，浅海陆棚相范围进一步扩大。
石炭系—二叠系岩性粒度自南向北由粗变细，
在阿拉善古陆与巴丹吉林裂谷盆地交汇带的努尔盖剖面、乌兰敖包剖面等，各层组均发育以砾岩为主的边缘相粗碎屑岩，大白山—芒汗超克一线以北则为广海陆棚相为主的浅海陆棚亚相-滨岸亚相-碳酸盐台地亚相的交互沉积，发育以泥页岩为主的细碎屑岩+碳酸盐岩。通常，间隙性火山喷发形成的台阶状高地为碳酸盐岩沉积创造了条件，海平面上升和陆源碎屑物的供给，以及沿岸流搬运物质又终止了碳酸盐岩沉积，促进了浅海陆棚泥质和粉砂质沉积的发育。
晚石炭世小独山期—早二叠世紫松期，研究区水体有一次由深变浅再变深的过程，纵向上由碳酸盐台地相和滨岸亚相为主演变为浅海陆棚亚相为主；早二叠世隆林期—罗甸期早期，水体变浅，埋汗哈达组底部发育一套滨岸亚相沉积的砾岩，之后水体加深，北部为大面积浅海陆棚亚相沉积，局部发育碳酸盐台地亚相，南部滨岸亚相沉积范围较晚石炭世小独山期—早二叠世紫松期要大，芒罕超克剖面为以滨岸亚相砂砾岩为主的粗碎屑岩；晚二叠世祥播期—孤峰期，水体进一步变浅，滨岸亚相沉积范围进一步扩大，碎屑岩以砂岩为主，碳酸盐岩以薄层状
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第29卷第2~3期注：①统计数据不包括第四系覆盖厚度，第四系覆盖层段多以泥页
岩为主；②阿木山组泥页岩在区内广泛分布，由于没有进行剖面实测，未进行数据统计
表2
主要剖面的暗色泥页岩发育情况
Table 2The developmental condition of dark
mudstone and shale of major sections
为主。晚二叠世吴家坪期区内又一次海侵，水体加深，浅海陆棚相沉积范围扩大，以发育泥页岩为主的细碎屑岩为特征。
3
烃源岩发育特征
3.1
暗色泥页岩的展布
研究区碳酸盐岩总有机碳（TOC ）含量低，一
般达不到烃源岩的指标。本文主要将暗色泥页岩作为可能的烃源岩，暗色泥页岩主要发育层段为阿木山组上部的碎屑岩段、埋汗哈达组中下段和哈尔苏海组（表2）。
阿木山组泥页岩在额济纳旗以东地区广泛分布，由于没有进行剖面实测，无统计数据。暗色泥页岩主要分布在上部碎屑岩段，据路线调查记录，累计厚度大于300m 。
埋汗哈达组是区内暗色泥页岩分布最广泛的层段，横向上北山地区北部与雅干及其以东地区可以进行对比，呈东西向分布。暗色泥页岩占碎屑岩厚度的35.6%~47.7%，在剖面上集中分布在中下段，单层厚度可达50m 以上，向南至芒罕超克剖面以砂岩为主。卢进才等在本期《内蒙古西部额济纳旗雅干地区二叠系埋汗哈达组烃源岩的特征》一文中对雅干地区二叠系埋汗哈达组暗色泥页岩的纵向展布进行了详细描述，本文不再重复。
阿其德组暗色泥页岩仅在研究区西部的古峒井一带有分布，分布层段为菊石滩组上段，相当于阿其德组下部碎屑岩段的上部。
哈尔苏海组暗色泥页岩主要分布在额济纳旗以东地区，暗色泥页岩占碎屑岩厚度的60.3%~93.8%。北山地区该层段碎屑岩不发育，主要为一套火山岩。
3.2烃源岩的地球化学特征3.2.1有机质丰度
根据对大量泥页岩样品的分析结果，阿木山组上段、埋汗哈达组、哈尔苏海组上段TOC 含量均值为0.49%~0.73%（表3），超过烃源岩有机质丰度的下限标准（0.4%）。通常认为地表剖面由于风化和演化程度较高[5-7]，其下限标准应更低。因此，多数样品的
TOC 含量可达到中等丰度。
热解产油潜量（S 1+S 2）、氯仿沥青“A ”等通常也作为烃源岩评价的重要指标[8]，但地表剖面采集的样品（或演化程度较高的样品），产油潜量（S 1+S 2）和氯仿沥青“A ”往往较钻井岩心样品低许多，仅作为
评价烃源岩丰度的参考指标。研究区内各剖面不同程度地检测到产油潜量（S 1+S 2），含量为0.01~0.04
mg/g ，但多数样品未检测到可溶烃（S 1），产油潜量低于钻井岩心烃源岩。氯仿沥青“A ”含量为0.001%~0.003%，也较烃源岩评价标准低很多。这主要因为地
表样品受到风化作用的影响，与已证实为烃源岩的三塘湖地区石炭系—二叠系地表剖面的分析结果一致。
3.2.2有机质类型
干酪根同位素是评价有机质类型的重要指
标[8]，研究区内主要露头剖面均取得了干酪根同位素的δ13C PDB 资料，干酪根C 同位素显著偏重，
δ13C PDB 平均值分布范围为-24.4‰～-20.3‰，表明以Ⅲ型干酪根为主。考虑到干酪根的C 同位素组成演化过程变重（≤2.0‰），部分为Ⅱ型干酪根。
通过对研究区60件样品烃源岩的干酪根元素组成数据分析，H/C 原子比值分布范围为0.23～
1.56，O/C 原子比值分布范围为0.05～0.69，H/C 原子比均较低、O/C 原子比较高，说明烃源岩以Ⅲ型干酪根为主，部分为Ⅱ型干酪根（图4）。
各剖面样品族组分特征虽然存在一定的差异，但总体反映了Ⅱ型干酪根的特征。饱和烃含量平均值为26.7%~48.7%，芳烃含量为9.3%~20.4%，饱和烃/芳烃各剖面平均值在1.7~4.8之间。CPI （碳优势指数）为1.17~1.24，具有弱的奇碳优势，Pr/Ph （姥鲛烷/植烷）小于1，为0.39~0.74。
综合各项指标，区内石炭系—二叠系烃源岩主
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表3烃源岩地球化学特征
Table3The geochemical characteristics of hydrocarbon source rocks
注：数据为样品分析的平均值，括号内的数据为样品数，芳烃、非烃+沥青质、CPI、Pr/Ph与饱和烃分析样品数相同
要为Ⅱ—Ⅲ型干酪根。
3.2.3演化程度与主要生烃期
有机质演化程度各剖面差别较大，在构造变形相对较弱的区带，主要受埋藏史的控制，R o在0.79%~1.08%之间，处于成熟阶段。在构造变形较强或强烈的区带，有机质演化程度除与埋藏史有关外，还受构造动力作用的显著影响，有机质演化达到过成熟，R o>2.0%，最大可达到4.0%。
在哈尔苏海地区哈尔苏海组和杭乌拉地区阿其德组、埋汗哈达组等采集的碎屑岩和火山岩样品的流体包裹体中均检测到气相和液相烃类组分。哈尔苏海地区的流体包裹体均一温度主要在120~200℃之间，杭乌拉地区的流体包裹体均一温度主要在170~200℃之间，结合镜质体反射率（R o）和对上覆地层厚度进行的埋藏史模拟分析，二叠系烃源岩主要生烃期在白垩纪之后。
4储集条件初步分析
研究区石炭纪—二叠纪盆地类型为裂谷-裂陷盆地，稳定沉降阶段主要为滨海—浅海相沉积，表现为以浅海陆棚亚相为主的浅海陆棚亚相-碳酸盐台地亚相-滨岸亚相的交互沉积。发育的滨岸亚相的砂砾岩、碳酸盐台地（或台地斜坡、台地边缘滩）亚相的生物碎屑灰岩均可作为储集层。
对杭乌拉、埋汗哈达、芦草井等主要实测剖面进行统计，二叠系埋汗哈达组砂岩占碎屑岩厚度的52%~ 64%。主要为临滨或前滨微相沉积，中—细砂岩、粗砂岩、含砾粗砂岩、砾岩等不同粒级均有分布，碎屑成分以火山岩屑（火山岩）和生物碎屑为主，分选差，具有成分成熟度、结构成熟度低和成岩程度高的特点。铸体薄片分析结果显示，样品以发育溶蚀孔（缝）为主（图版Ⅰ-a、b），部分样品见少量残余粒间孔的保存。
各剖面不同层组均发育有碳酸盐台地斜坡（或台地）亚相的生物碎屑灰岩（局部发育生物灰岩）。生物组分为珊瑚、苔藓虫、藻团、海百合、有孔虫、介形虫和腕足，以有孔虫和苔藓虫为主。珊瑚、苔藓虫等的骨架或其他生物碎屑粒间（或粒内）容易被溶蚀，形成以溶蚀孔缝为主的孔隙结构类型（图版Ⅰ-c），碳酸盐岩储集层是研究区重要的储集层类型。
研究区石炭纪的德坞期、小独山期和二叠纪的孤蜂期晚期—冷坞期是大陆裂谷发育的主要时期，发育以中酸性和中性火山岩为特征的火山碎屑岩或火山角砾岩、火山熔岩（图版Ⅰ-d）。前人关于火山岩储集层的研究成果较多[9-10]，溢流相自碎熔岩和爆发相火
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第29卷第2~3期
图4额济纳旗及邻区石炭纪—二叠纪
烃源岩H/C-O/C关系图
Fig.4The relation diagram between H/C and
O/C of Carboniferous-Permian hydrocarbon
source rocks in Ejina Banner and its vicinity Ⅰ—腐泥型干酪根；Ⅱ1—腐殖-腐泥型（混合型）干酪根；
Ⅱ2—腐泥-腐殖型（混合型）干酪根；Ⅲ—腐殖型干酪根
山角砾岩均可以形成良好的储集层，而且火山岩储层往往裂缝发育，有利于改善储层的物性。研究区不乏这种类型的储集层，是区内重要的储集层类型。
此外，石炭系—二叠系沉积之后，研究区受华力西晚期造山作用的影响，经历了长期的风化剥蚀，其顶部形成的风化壳是区内重要的储集层。额济纳旗地区X井石炭系—二叠系顶部的灰白色石英闪长岩发育裂隙与溶蚀孔（缝），已钻遇良好的油气显示，是顶面风化壳作为储集层的佐证。
5盖层与保存条件
研究区石炭系—二叠系沉积之后经历了多期次的构造运动，盖层与保存条件是影响油气地质条件与资源潜力评价的重要因素。石炭系—二叠系烃源岩的主要生烃期在白垩纪之后，因此，这里主要对白垩系作为区域盖层和白垩纪之后的构造作用对石炭系—二叠系油气系统的影响进行初步评价。
5.1盖层条件
研究区白垩纪沉积基本连成一片，总体称额济纳旗-银根盆地，发育河流—湖泊相砂泥岩组合，具有分布广[11]、厚度大（一般1000~4000m）、岩性稳定等特点。白垩系为石炭系—二叠系油气系统的良好的区域盖层（图5）。
石炭系—二叠系发育以浅海陆棚亚相沉积为主的浅海陆棚-滨岸-碳酸盐台地的交互沉积，裂谷发育期又形成了厚度巨大的火山岩。岩性组合为碎屑岩（泥页岩+砂岩）+碳酸盐岩+火山岩。一方面，泥页岩是主要的烃源岩，也是良好的盖层，另一方面，致密火山岩（主要是玄武岩）、碳酸盐岩等也可以作为盖层，纵向上容易构成油气成藏的生储盖组合。
5.2保存条件
研究区石炭系—二叠系沉积之后虽然经历了多期次的构造运动，但主要生烃期之后总体以坳陷或挤压抬升为主，对油气系统的保存有利。
早、中三叠世整个研究区处于造山期的隆升阶段，至印支运动末期，本区普遍抬升。早侏罗世—早白垩世，受燕山运动的影响，研究区区域应力经历了多期次的张扭应力与挤压应力的转变，表现了多期次沉降与抬升的转换。此时，石炭系—二叠系烃源岩多处于未成熟阶段，不影响油气系统的保存。
早白垩世末期—晚白垩世，研究区（银根-额济纳盆地）进入平稳的整体坳陷沉降阶段[12]，盆地范围不断扩大，沉积了厚度巨大、岩性单一、分布广泛的砂泥岩组合。这一时期，石炭系—二叠系烃源岩进入成熟阶段，白垩系是良好的区域盖层，而且盆地的稳定沉降对油气系统的保存十分有利。
古近纪以来，由于印度板块向北俯冲，与欧亚板块碰撞，研究区形成挤压抬升的构造背景，对油气系统的保存影响不大。
6石炭系—二叠系残留厚度
在对研究区不同地层单元岩石的密度、电性特征和磁性特征研究的基础上，依据12条重、磁、电（MT或CEMP，MT为大地电磁测深法，CEMP为连续阵列电磁剖面法）综合物探剖面的解释，结合区域重力、地震、钻井和地表露头剖面资料，进行联合反演，得到石炭系—二叠系厚度等值线图（图6）。
研究区石炭系—二叠系残留厚度变化较大，在雅干、六驼山、红柳泉等露头区石炭系—二叠系残留厚度可达2000~5000m，在额济纳旗—务桃亥一带中生界覆盖区石炭系—二叠系的残留厚度一般为1000~2000m，局部大于等于3000m，是石炭系—二叠系油气资源调查的有利目标区。
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图5额济纳旗及邻区白垩系厚度等值线图
Fig.5The thickness isoline map of Cretaceous in Ejina Banner and its vicinity
1—古生界出露线；2—白垩系厚度等值线（重力资料解释,单位为m ）；3—石炭系—二叠系油气显示井；4—以中生界为主要目的层的探井
图版ⅠPlate Ⅰ
a:08HWD-112，杭乌拉剖面埋汉哈达组岩屑砂岩，见残余粒间孔和溶蚀孔
b:08HWD-57，杭乌拉剖面埋汉哈达组岩屑砂岩，以酸性火山岩为主，见珊瑚，发育压缝和溶蚀孔
c:08HWD-46，杭乌拉剖面埋汉哈达组生物碎屑灰岩，见珊瑚、有孔虫、苔藓等
d:08AEGB2，努尔盖剖面阿木山组玄武质晶屑凝灰熔岩，晶屑之间发育晶间孔
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图6额济纳旗及邻区石炭系—二叠系厚度等值线图
F i g .6T h e t h i c k n e s s i s o l i n e m a p o f C a r b o n i f e r o u s -P e r m i a n i n E j i n a B a n n e r a n d i t s v i c i n i t y
1—下古生界；2—太古宇－元古宇；3—石炭系—二叠系厚度等值线（单位为m ）
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7与石炭系—二叠系烃源岩有关的油气信息
7.1土壤油气化探剖面异常信息
实施的土壤油气化探剖面对应的古生界相对隆起部位具有高的烃类背景和强的烃类异常显示，酸解烃甲烷的含量主要在260~2340μL/kg之间，均值达331.8μL/kg；重烃含量主要为10~16μL/kg，均值为12.3μL/kg。异常段酸解烃甲烷均值达463.1~ 641.0μL/kg，重烃含量均值为10.3~16.90μL/kg。甲烷C同位素（δ13C1）为-31.1‰~-34.8‰，平均33.8‰，干燥系数（C1/C总）为0.94~0.98，平均0.96，表现了演化程度较高的热解成因气的特点，显示为与古生界烃源岩有关的油气化探异常[11]。
与中生界沉积坳陷相对应的化探异常重烃异常强度相对高，干燥系数相对较小，为0.88~0.91，平均0.89，甲烷同位素较轻，δ13C1为-34.3‰~-38.9‰，平均为-35.9‰，表现了演化程度相对低的热解成因气或混源气的特点。表明区内存在2套烃源岩油气系统，即与古生界烃源岩有关的油气系统和与中生界烃源岩有关的油气系统。
7.2X井古生界油气风化壳油气显示
前人在区内施钻的X井中生界与古生界顶面风化壳分别钻遇油气显示，但二者显示特征有显著的差异。古生界顶面风化壳为气显示，气体组分干燥系数大，为0.91~0.92，甲烷同位素偏重，δ13C1为-21.56‰~30.91‰，表现了高成熟热解气的特点。中生界为油气显示，干燥系数为0.80~0.88，甲烷同位素较轻，δ13C1为-48.19‰~50.87‰，表现了低成熟热解气的特点。表明有2套含油气系统的存在。
7.3岩石孔缝中流体包裹体烃类信息
区内石炭系—二叠系不同层位砂岩和火山岩孔缝中赋存的气（液）相包裹体均检测到烃类组分。气相包裹体气体组分以甲烷为主，含少量重烃、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢和氮。烃类相对的百分含量（摩尔数）为34.0%~96.3%，平均74.0%。液相包裹体成分以水为主，其次为甲烷，部分样品检测到二氧化碳和重烃，甲烷相对的百分含量（摩尔数）为11.8%~21.1%，平均15.6%。包裹体均一温度出现多个频段，代表多期次烃类生成与运移。
8结论
（1）额济纳旗及其邻区石炭纪—二叠纪为裂谷-裂陷盆地沉积，以浅海陆棚相为主的浅海陆棚亚相—滨岸亚相—碳酸盐台地亚相的交互沉积有利于形成生储盖组合。
（2）埋汗哈达组、哈尔苏海组为主要的烃源岩层段，发育多套厚度大、TOC含量中等、演化成熟的烃源岩，主要生烃期在早白垩世沉积之后。部分剖面受构造动力作用的影响显著，有机质演化达到过成熟。
（3）石炭系—二叠系发育多种类型的储集层，碎屑岩储层具有成分成熟度低、结构成熟度低、成岩作用强烈等特点，以溶蚀孔（缝）、裂隙等为主要的储集空间。
（4）白垩系为良好的区域盖层，石炭系—二叠系沉积之后虽然经历了多期次的构造改造，但主要成烃期之后的构造作用以坳陷或挤压抬升为主，对油气系统的保存有利。
（5）额济纳旗—务桃亥一带残留了1000~2000m （局部大于等于3000m）厚的石炭系—二叠系，是油气资源调查的有利目的层。而且取得了一些与石炭系—二叠系烃源岩有关的油气藏赋存的信息，显示了良好的油气资源前景，是有望取得油气勘探突破的新区。
参考文献
[1]任纪舜，王作勋，陈炳蔚，等.从全球看中国大地构造[M].北京：地质出版社，1999：11-17.
[2]卢进才，陈践发，郭建军，等.古亚洲与特提斯交汇带盆地群油气资源潜力[J].西北地质，2006，39（3）:39-46.
[3]金玉玕，范影年，王向东，等.中国地层典——
—石炭系[M].北京：地质出版社，2000.
[4]金玉玕，范影年，王向东，等.中国地层典——
—二叠系[M].北京：地质出版社，2000.
[5]夏林圻，夏祖春，徐学义，等.天山及其邻区石炭纪—早二叠世裂谷火山岩岩石成因[J].西北地质，2008，41（4）:1-68.
[6]卢双舫，薛海涛，钟宁宁.地史过程中烃源岩有机质丰度和生烃潜力变化的模拟计算[J].地质论评，2003，49(3)：292-297.
[7]钟宁宁，卢双舫，黄志龙，等.烃源岩生烃演化过程TOC值的演化及其控制因素[J].中国科学（D辑），2004，34(增刊Ⅰ)：120-126. [8]卢双舫，张敏.油气地球化学[M].北京：石油工业出版社，2008：201-212.
[9]刘为付,刘双龙,孙立新.三塘湖盆地二叠系火山岩储层特征研究[J].新疆石油地质,2004,21(6):483-486.
[10]张绍臣，陈雯雯，鲁怡.火山岩储层岩石物理特征的综合研究方法
[J].大庆石油地质与开发,2009,2:15-19.
[11]卢进才，魏仙样，李玉宏，等.额济纳旗地区土壤油气地球化学特
征及其意义[J].新疆石油地质，2009，1（2）：6-8.
[12]卫平生，张虎权，陈启林.银根-额济纳旗盆地油气地质特征及勘
探前景[M].北京：石油工业出版社，2006：87-92.
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